側(cè)及第二側(cè),且當(dāng)處于敞開位置中時, 第二側(cè)鄰近快口。在一些實施方案中,當(dāng)快口處于敞開位置中時,襯底中的光圈的第二側(cè)延 伸超過快口的前邊緣。
[0044] 可實施本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的特定實施方案W實現(xiàn)W下可能優(yōu)點中的一或 多者。
[0045] 本文所描述的系統(tǒng)及方法可通過提供延伸快口而提供改善的對比率,所述延伸快 口減小光泄漏效應(yīng),包含可由從閉合快口下方逸出的光產(chǎn)生的光繞射及反射效應(yīng)??炜诳?經(jīng)延伸使得與常規(guī)快口中相比,快口的后邊緣定位為與光圈相距更遠距離。該延伸快口的 長度且提供用于阻擋光穿過光圈的較大快口。此外,通過延伸快口W將后邊緣安置為與光 圈相距更遠,但使快口的前邊緣維持相對于光圈的常規(guī)位置,維持了跨光圈移動快口的前 邊緣的時間。因此,快口阻擋光的能力得W改善而不改變在敞開位置與閉合位置之間切換 快口所需的時間。
[0046] 在一些實施方案中,本文所描述的系統(tǒng)及方法還可通過延伸快口上方的光圈的長 度而增大視角,W使光圈朝向快口的后邊緣進一步延伸。延伸的光圈增大光在從襯底中的 光圈通過至快口上方的光圈時可沿著其行進的角度的范圍。快口上方的延伸的光圈改善光 圈朝向后邊緣的側(cè)上的視角。
[0047] 在一個實施方案中,所揭示的系統(tǒng)及方法還可通過朝向快口的后邊緣延伸襯底中 的光圈的長度而增大視角。通過延伸襯底中的光圈,提供更大空間供光穿過襯底。此外,延 伸的光圈增大光圈使沿著襯底中的光圈的延伸部與快口上方的光圈的相對側(cè)之間的路徑 按高視角行進的光通過的能力??炜谙路降难由旃馊Ω纳乒馊Τ蚩炜诘那斑吘壍膫?cè)上的 視角。
[0048] 圖1A是實例顯示器設(shè)備的等角視圖且呈現(xiàn)實例直觀式基于MEMS的顯示器設(shè)備 100的示意圖。顯示器設(shè)備100包含W行及列布置的多個光調(diào)制器102a至102d(通稱"光 調(diào)制器102")。在顯示器設(shè)備100中,光調(diào)制器102a及102d處于敞開狀態(tài),其允許光通過。 光調(diào)制器10化及102c處于閉合狀態(tài),從而阻擋光通過。通過選擇性地設(shè)定光調(diào)制器102a 至102d的狀態(tài),顯示器設(shè)備100可形成圖像104。對于背光式顯示器,光調(diào)制器102阻擋來 自一或多個燈105的光。在其它實施方案中,顯示器設(shè)備100可通過反射源自顯示器設(shè)備 100的正面的環(huán)境光而形成圖像,或顯示器設(shè)備100可通過反射來自定位在顯示器設(shè)備100 的正面中的一或多個燈105的光(即,通過使用前燈)而形成圖像。在任一情況中,光調(diào)制 器102的閉合狀態(tài)或敞開狀態(tài)通過(例如,且不限于)阻擋、反射、吸收、過濾、偏振、繞射或 W其它方式改變光的性質(zhì)或路徑而調(diào)制光學(xué)路徑中的光。
[0049] 在所描繪的顯示器設(shè)備100中,每一光調(diào)制器102對應(yīng)于圖像104中的像素106。 在其它實施方案中,顯示器設(shè)備100可利用多個光調(diào)制器102W形成圖像104中的像素 106。舉例來說,顯示器設(shè)備100可包含=個色彩特定光調(diào)制器102。通過選擇性地敞開對 應(yīng)于特定像素106的色彩特定光調(diào)制器102中的一或多者,顯示器設(shè)備100可產(chǎn)生圖像104 中的彩色像素106。在使用該些色彩特定光調(diào)制器102的此實施例中,圖像104中的像素 106將包含與產(chǎn)生彩色像素106的=個色彩的=個光調(diào)制器102相關(guān)聯(lián)的=個像素106。在 另一實例中,顯示器設(shè)備100包含每個像素106兩個或更多個光調(diào)制器102W提供圖像104 中的灰階。
[0化0] 顯示器設(shè)備100是直觀式顯示器,其中其無需成像光學(xué)器件。用戶通過直接觀看 顯示器設(shè)備100而看到圖像。在替代實施方案中,顯示器設(shè)備100并入到投影顯示器中。在 此些實施方案中,顯示器通過將光投影到屏幕上或墻面上而形成圖像。
[0化1] 直觀式顯示器可W透射或反射模式來操作。在透射式顯示器中,光調(diào)制器過濾或 選擇性地阻擋源自定位在顯示器后方的一或多個燈的光。來自燈的光任選地被注入到光導(dǎo) 或"背光"中。透射直觀式顯示器實施方案通常建立在透明或玻璃襯底上W促進其中含有 光調(diào)制器的一個襯底直接定位于背光頂部上的夾層組合件布置。在一些透射式顯示器實施 方案中,通過使彩色濾光片材料與每一光調(diào)制器102相關(guān)聯(lián)而形成色彩特定光調(diào)制器。在 其它透射式顯示器實施方案中,可如下文所描述通過使具有不同原色的燈的照明交替而使 用場色序法產(chǎn)生色彩。
[0化2] 所描繪的光調(diào)制器102中的每一者包含快口 108及光圈109。每一快口 108具有 前邊緣120及后邊緣122。為了照明圖像104中的像素106,快口 108定位為遠離光圈,與 光圈109側(cè)向隔開使得光朝向觀看者穿過光圈109。為了保持像素106不被照亮,快口 108 定位至另一不同位置,使得快口 108與光圈109對準且阻擋光穿過光圈109。光圈109由經(jīng) 圖案化穿透反射或光吸收材料的開口界定,所述材料可為布置到透明襯底上的膜。光調(diào)制 器102A及102B呈現(xiàn)處于敞開位置的快口 108 (由光調(diào)制器102A所示)與處于閉合位置的 快口 108 (由光調(diào)制器102B所示)的并排比較。所描繪的并排比較示出快口102B通過跨 光圈109移動前邊緣120W阻擋光穿過光圈109而閉合。
[0化3] 顯示器設(shè)備100還包含控制矩陣,其連接至襯底及光調(diào)制器102用于控制快口 108 的移動??刂凭仃嚢幌盗须娀ミB件(例如,互連件110、112及114),其包含每行像素 至少一個寫入啟用互連件11〇(也稱為"掃描線互連件")、針對每一列像素的一數(shù)據(jù)互連件 112及提供共同電壓至所有像素或至少至來自顯示器設(shè)備100中的多列W及多行的像素的 共同互連件114。響應(yīng)于適當(dāng)電壓("寫入啟用電壓V,。")的施加,針對給定行的像素的寫 入啟用互連件110準備行中的像素W接受新的快口移動指令。數(shù)據(jù)互連件112W數(shù)據(jù)電壓 脈沖的形式傳達新的移動指令。在一些實施方案中,施加到數(shù)據(jù)互連件112的數(shù)據(jù)電壓脈 沖直接促進快口的靜電移動。在其它實施方案中,數(shù)據(jù)電壓脈沖控制開關(guān)(例如晶體管或 其它非線性電路元件),所述開關(guān)控制施加單獨的致動電壓(其通常在量值上比數(shù)據(jù)電壓 高)至光調(diào)制器102。接著,該些致動電壓的施加導(dǎo)致快口 108的靜電驅(qū)動移動,從而將快 口 108從第一位置移動至第二位置。在某些實施方案中,該將快口 108從敞開位置移動至 閉合位置。但是在其它實施方案中,致動電壓可在第一位置與第二位置(其在敞開與閉合 之間)之間驅(qū)動快口。
[0化4] 圖1B是圖1A的顯示器設(shè)備100的框圖150。參看圖1A及1B,除了上文所描述的 顯示器設(shè)備100的元件外,如框圖150中所描繪,顯示器設(shè)備100還包含多個掃描驅(qū)動器 152 (也稱為"寫入啟用電壓源")及多個數(shù)據(jù)驅(qū)動器154 (也稱為"數(shù)據(jù)電壓源")。掃描驅(qū) 動器152施加寫入啟用電壓至掃描線互連件110。數(shù)據(jù)驅(qū)動器154施加數(shù)據(jù)電壓至數(shù)據(jù)互 連件112。在顯示器設(shè)備的一些實施方案中,數(shù)據(jù)驅(qū)動器154經(jīng)配置W提供模擬數(shù)據(jù)電壓 至光調(diào)制器,尤其在待W模擬方式得到圖像104的灰階的情況下。在模擬操作中,光調(diào)制器 102經(jīng)設(shè)計使得當(dāng)通過數(shù)據(jù)互連件112施加一系列中間電壓時,導(dǎo)致快口 108的一系列中間 敞開狀態(tài)及因此導(dǎo)致圖像104中的一系列中間照明狀態(tài)或灰階。
[0化5] 在其它情況中,數(shù)據(jù)驅(qū)動器154經(jīng)配置W僅施加縮減組的2個、3個或4個數(shù)字電 壓電平至控制矩陣。該些電壓電平W數(shù)字方式設(shè)定或敞開狀態(tài)或閉合狀態(tài)至快口 108中的 每一者。
[0化6] 掃描驅(qū)動器152及數(shù)據(jù)驅(qū)動器154連接至數(shù)字控制器電路156(也稱為"控制器 156")??刂破?56包含輸入處理模塊158,其將傳入圖像信號157處理為適于顯示器100 的空間尋址及灰階能力的數(shù)字圖像格式。每一圖像的像素位置及灰階數(shù)據(jù)存儲于帖緩沖器 159中,使得數(shù)據(jù)可按需要饋出至數(shù)據(jù)驅(qū)動器154。數(shù)據(jù)W主要串行方式發(fā)送至數(shù)據(jù)驅(qū)動器 154,數(shù)據(jù)驅(qū)動器154W按行及按圖像帖分組的預(yù)定序列來組織。數(shù)據(jù)驅(qū)動器154可包含串 行到并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、電平移位及(針對一些應(yīng)用)數(shù)/模電壓轉(zhuǎn)換器。
[0化7] 顯示器設(shè)備100任選地包含一組共同驅(qū)動器153。在一些實施方案中,共同驅(qū)動器 153遵從來自控制器156的命令,發(fā)出電壓脈沖,所述電壓脈沖能夠驅(qū)動及/或起始同時致 動像素陣列103的多行及多列中的所有光調(diào)制器。
[0化引通過控制器156中的時序控制模塊160而使針對不同顯示器功能的驅(qū)動器(例 如,掃描驅(qū)動器152、數(shù)據(jù)驅(qū)動器154及共同驅(qū)動器153)時間同步。來自模塊160的時序命 令經(jīng)由燈驅(qū)動器168協(xié)調(diào)紅燈、綠燈、藍燈及白燈(分別是162、164、166及167)的照明、像 素陣列103內(nèi)的特定行的寫入啟用及定序、來自數(shù)據(jù)驅(qū)動器154的電壓輸出及提供光調(diào)制 器致動的電壓輸出。
[0化9] 控制器156確定陣列103中的快口 108中的每一者可通過其再設(shè)定為適于新圖像 104的照明等級的定序或?qū)ぶ贩桨浮?br>[0060] 在一些實施方案中,由控制器156通過個別行(也稱為掃描線)的循序?qū)ぶ范鴮?圖像狀態(tài)104的數(shù)據(jù)加載至像素陣列103。對于序列中的各行或掃描線,掃描驅(qū)動器152施 加寫入啟用電壓至針對陣列103的所述行的寫入啟用互連件110,且隨后數(shù)據(jù)驅(qū)動器154供 應(yīng)針對所選行中的每一列的數(shù)據(jù)電壓(其對應(yīng)于所需快口狀態(tài))。此過程重復(fù)直至已針對 陣列中的所有行加載數(shù)據(jù)。在一些實施方案中,針對數(shù)據(jù)加載的所選行的序列是線性的,從 陣列中的頂部進行至底部。在其它實施方案中,所選行的序列是偽隨機的,W便使視覺假影 最小化。在其它實施方案中,定序按塊來組織,其中對于塊,僅圖像狀態(tài)104的特定部分的 數(shù)據(jù)被加載至陣列,舉例而言,通過僅依序?qū)ぶ逢嚵械拿康?行。
[0061] 在替代實施方案中,像素陣列103及控制像素的控制矩陣可按不同于矩形行及列 的配置來布置。舉例來說,可按六邊形陣列或曲線行及列來布置像素。一般來說,如本文中 所使用,術(shù)語掃描線應(yīng)指共享寫入啟用互連件的任何多個像素。
[0062] 顯示器100包含多個功能塊,所述多個功能塊包含時序控制模塊160、帖緩沖器 159、掃描驅(qū)動器152、數(shù)據(jù)驅(qū)動器154W及驅(qū)動器153及168。每一塊可被理解為表示或可 識別的硬件電路及/或可執(zhí)行碼的模塊。在一些實施方案中,功能塊被提供為借助于電路 板及/或線纜連接在一起的不同巧片或電路?;蛘?,該些電路的許多可連同像素陣列103 制作在相同玻璃或塑料襯底上。在其它實施方案中,來自框圖150的多個電路、驅(qū)動器、處 理器及/或控制功能可一起整合在單個娃巧片中,接著單個娃巧片直接接合至固持像素陣 列103的透明襯底。
[0063] 控制器156包含編程鏈路180,可通過所述編程鏈路根據(jù)特定應(yīng)用的需要而更改 在控制器156內(nèi)實施的尋址、色彩及/或灰階算法。在一些實施方案中,編程鏈路180傳送 來自環(huán)境傳感器(例如,環(huán)境光或溫度傳感器)的信息,使得控制器156可對應(yīng)于環(huán)境條件 而調(diào)整成像模式或背光功率??刂破?56還包含電力供應(yīng)輸入182,其提供燈W及光調(diào)制器 致動所需的功率。必要時,驅(qū)動器152、153、154及/或168可包含DC-DC轉(zhuǎn)換器或與DC-DC 轉(zhuǎn)換器相關(guān)聯(lián),DC-DC轉(zhuǎn)換器用于將在182中處的輸入電壓變換為足W致動快口 108或照 明燈(例如燈162、164、166及167)的各種電壓。
[0064] 圖2是示意性基于快口的光調(diào)制器200的透視圖,其適于并入到圖1A的基于MEMS 的顯示器設(shè)備100中?;诳炜诘墓庹{(diào)制器200(也稱為快口組合件200)包含禪合至